DE102012207946A1

DE102012207946A1 - rotation sensor

Info

Publication number: DE102012207946A1
Application number: DE201210207946
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Kitanaka; Hajime Yokoyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2012-11-22
Also published as: US20120293167A1; JP2012242109A; US8816678B2; DE102012207946A8; JP5333513B2

Abstract

Magnetismuserkennungselemente (31, 32, 33) liegen in einer Anordnungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Flankenlinie (100) eines Zahnrads (2) gesehen von einer Magnetismuserzeugungseinheit (20) aus und senden ein Signal entsprechend einem Magnetfluss zwischen dem Zahnrad (2) und der Magnetismuserzeugungseinheit (20) aus. Eine Erkennungseinheit (30) erkennt eine Drehung des Zahnrads (2) entsprechend dem Signal. Ein Gehäuse (10) nimmt die Magnetismuserkennungselemente (31, 32, 33) auf. Eine Bewegungsbegrenzungseinheit (40) ist an dem Gehäuse (10) angeordnet, weist zu dem Zahnrad (2) und liegt an einer Stelle zwischen dem Magnetismuserkennungselementen (31, 32, 33), um einen magnetischen Fremdkörper, der sich an dem Gehäuse (10) festgesetzt hat, an einer Bewegung in Richtung der Anordnungsrichtung der Magnetismuserkennungselemente (31, 32, 33) zu hindern.Magnetism detection elements (31, 32, 33) lie in an arrangement direction essentially perpendicular to a tooth trace (100) of a gear (2) as seen from a magnetism generation unit (20) and send a signal corresponding to a magnetic flux between the gear (2) and the magnetism generation unit (20) from. A detection unit (30) detects a rotation of the gear (2) according to the signal. A housing (10) accommodates the magnetism detection elements (31, 32, 33). A movement limiting unit (40) is arranged on the housing (10), faces the gearwheel (2) and is located at a point between the magnetism detection elements (31, 32, 33) in order to prevent a magnetic foreign body that has settled on the housing (10) has set to prevent the magnetism detecting elements (31, 32, 33) from moving in the direction of arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehsensor (Rotationssensor, Rotationsaufnehmer), der die Drehung eines Rads, insbesondere eines Rads mit gezahntem Außenumfang (Zahnrad oder dergleichen), zu erkennen vermag.The present invention relates to a rotation sensor (rotation sensor, rotational sensor) capable of detecting the rotation of a wheel, in particular a wheel having a toothed outer periphery (gear or the like).

Wie beispielsweise in der JP 8-338850 A und der JP 2000-310646 A beschrieben, sind bekannte Drehsensoren dafür ausgelegt, eine berührungsfreie Erkennung durchzuführen, um die Umdrehung und/oder Drehrichtung eines Rads, insbesondere eines Zahnrads, zu erkennen, das aus einem metallischen Material, beispielsweise einem Eisenmaterial, gefertigt ist. Der Drehsensor gemäß der JP 8-338850 A enthält ein Gehäuse, welches außerhalb der Zähne eines Zahnrads liegt. Bei der Ausgestaltung gemäß der JP 8-338850 A nimmt das Gehäuse einen Magneten und eine Hall-IC-Vorrichtung mit zwei Hall-Elementen auf. Jedes Hall-Element sendet ein Spannungssignal gemäß einem Magnetfluss, der zwischen Magnet und Zahnrad fließt. Der Drehsensor erkennt die Umdrehung des Zahnrads anhand eines Differenzialausgangs von den beiden Signalen, welche von den beiden Hall-Elementen ausgesendet werden.Such as in the JP 8-338850 A and the JP 2000-310646 A described, known rotary sensors are designed to perform a non-contact detection to detect the rotation and / or direction of rotation of a wheel, in particular a gear, which is made of a metallic material, such as an iron material. The rotation sensor according to the JP 8-338850 A contains a housing which lies outside the teeth of a gear. In the embodiment according to the JP 8-338850 A The housing accommodates a magnet and a Hall IC device with two Hall elements. Each Hall element transmits a voltage signal according to a magnetic flux flowing between the magnet and the gear. The rotation sensor detects the rotation of the gear on the basis of a differential output of the two signals, which are emitted by the two Hall elements.

Die 12A bis 12D der beigefügten Zeichnung zeigen die Arbeitsweise eines Vergleichsbeispiels eines Drehsensors mit einem Aufbau ähnlich demjenigen der JP 8-338850 A oder der JP 2000-310646 A . In 12A kann ein Verunreinigungspartikel oder -körper 3, beispielsweise ein magnetischer Fremdkörper, magnetisch von einem Magneten 20 angezogen werden, so dass der Fremdkörper an einem Gehäuse 10 des Drehsensors zu liegen kommt. In einem solchen Zustand liegt das Verunreinigungspartikel 3 an dem Ort, wo die Dichte des Magnetflusses zwischen einem Zahn A eines Zahnrads 2 und dem Magneten 20 hoch ist. Wie in der Abfolge der 12B und 12C gezeigt, bewegt sich, wenn sich das Zahnrad 2 mit einer niedrigen Drehzahl (Umdrehungsfrequenz) von beispielsweise 100 Hz dreht, das Verunreinigungspartikel auf einer Oberfläche 13 des Gehäuses 10 auf der Seite des Zahnrads 2 zusammen mit einer Drehung des Zahnrads 2. Nachfolgend bewegt sich ein Zahn B des Zahnrads 2 an der Rückseite relativ zur Drehrichtung auf das Verunreinigungspartikel 3 zu. Somit wird die Dichte des Magnetflusses, der zwischen dem Zahn B des Zahnrads 2 und dem Magneten 20 fließt, höher als die Dichte des Magnetflusses, der zwischen dem Zahn A des Zahnrads 2 und dem Magneten 20 fließt, da das Verunreinigungspartikel 3 vorliegt. Nachfolgend bewegt sich gemäß den 12C und 12D das Verunreinigungspartikel 3 auf der Oberfläche 13 des Gehäuses 10 in Richtung des Raums zwischen dem Zahn B des Zahnrads 2 an der Rückseite relativ zu der Drehrichtung und dem Magneten 20. In diesem Zustand bewegt sich das Verunreinigungspartikel 3 durch den Raum zwischen den Hall-Elementen 31 und 33 und dem Zahnrad 2, um den vorhandenen Raum zwischen den Hall-Elementen 31 und 33 und dem Zahnrad 2 zu verringern. Folglich nimmt der magnetische Scheinwiderstand (apparent magnetic resistance) zwischen den Hall-Elementen 31 und 33 und dem Zahnrad 2 ab. Somit können die Hall-Elemente 31 und 33 ihre Erkennungssignale zu falschen Ausgangszeiten aussenden, so dass der Drehsensor die Umdrehung des Zahnrads 2 mit einem höheren Wert als der tatsächlichen Umdrehung des Zahnrads 2 erkennt.The 12A to 12D In the accompanying drawings, the operation of a comparative example of a rotary sensor having a structure similar to that of JP 8-338850 A or the JP 2000-310646 A , In 12A can be a pollution particle or body 3 , For example, a magnetic foreign body, magnetically from a magnet 20 be tightened so that the foreign body on a housing 10 the rotary sensor comes to rest. In such a state, the contaminant particle lies 3 at the location where the density of the magnetic flux between a tooth A of a gear 2 and the magnet 20 is high. As in the sequence of 12B and 12C shown, moves when the gear 2 at a low speed (revolution frequency) of, for example, 100 Hz, the impurity particle rotates on a surface 13 of the housing 10 on the side of the gear 2 along with a rotation of the gear 2 , Subsequently, a tooth B of the gear moves 2 at the back relative to the direction of rotation on the contaminant particle 3 to. Thus, the density of the magnetic flux that is between the tooth B of the gear 2 and the magnet 20 flows higher than the density of the magnetic flux passing between the tooth A of the gear 2 and the magnet 20 flows as the contaminant particle 3 is present. Subsequently moves according to the 12C and 12D the contaminant particle 3 on the surface 13 of the housing 10 in the direction of the space between the tooth B of the gear 2 on the backside relative to the direction of rotation and the magnet 20 , In this state, the impurity particle moves 3 through the space between the hall elements 31 and 33 and the gear 2 to the existing space between the Hall elements 31 and 33 and the gear 2 to reduce. Consequently, the magnetic impedance (apparent magnetic resistance) between the Hall elements 31 and 33 and the gear 2 from. Thus, the hall elements 31 and 33 send out their detection signals at incorrect output times, so that the rotation sensor the rotation of the gear 2 with a value higher than the actual revolution of the gear 2 recognizes.

In einer anderen beispielhaften Ausführungsform enthält ein Drehsensor gemäß den beigefügten 13A bis 13D drei Hall-Elemente 31, 32 und 33. Der Drehsensor erkennt die Drehrichtung und die Umdrehung des Zahnrads 2 anhand der Phasendifferenz zwischen einem Differenzialausgang einer Gruppe von Hall-Elementen 31 und 32 benachbart einander und einem Differenzialausgang der anderen Gruppe von Hall-Elementen 32 und 33, die einander benachbart sind. Wie in den 13C und 13D gezeigt, kann, wenn das Verunreinigungspartikel 3 sich in dem Raum zwischen dem Zahnrad 2 und dem Hall-Element 32 bewegt, das mittig des Drehsensors liegt, das Hall-Element 32 sein Erkennungssignal zu einem falschen Ausgangszeitpunkt ausgeben. Folglich können sich die Phasendifferenzen zwischen dem Differenzialausgang der einen Gruppe von Hall-Elementen 31 und 32 und dem Differenzialausgang der anderen Gruppe von Hall-Elementen 32 und 33 ändern. Folglich kann der Drehsensor eine falsche Drehrichtung des Zahnrads 2 entgegengesetzt zu der tatsächlichen Drehrichtung des Zahnrads 2 erkennen.In another exemplary embodiment, a rotation sensor according to the appended 13A to 13D three hall elements 31 . 32 and 33 , The rotation sensor detects the direction of rotation and the rotation of the gear 2 based on the phase difference between a differential output of a group of Hall elements 31 and 32 adjacent to each other and a differential output of the other group of Hall elements 32 and 33 that are adjacent to each other. As in the 13C and 13D can be shown when the contaminant particle 3 in the space between the gear 2 and the Hall element 32 moves, which is the center of the rotary sensor, the Hall element 32 output its detection signal at an incorrect output time. Consequently, the phase differences between the differential output of the one group of Hall elements 31 and 32 and the differential output of the other group of Hall elements 32 and 33 to change. As a result, the rotation sensor may erroneously rotate the gear 2 opposite to the actual direction of rotation of the gear 2 detect.

Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehsensor so auszubilden, dass dieser eine verbesserte Erkennungsgenauigkeit hat.It is therefore an object of the present invention to form a rotary sensor in such a way that it has an improved recognition accuracy.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vermag ein Drehsensor die Drehung eines umfangsseitig mit Vorsprüngen versehenen Rads aus einem metallischen Material zu erkennen. In der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen sei als ein konkretes Beispiel für ein derartiges Rad ein Zahnrad angenommen. Der Drehsensor weist eine Magnetismuserzeugungseinheit auf, die an einer Seite in einer Richtung weisend angeordnet ist, in der ein Zahn von dem Zahnrad aus vorspringt. Der Drehsensor weist weiterhin eine Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen auf, die in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Flankenlinie des Zahnrads von der Magnetismuserzeugungseinheit aus gesehen angeordnet sind und ein Signal gemäß einem Magnetfluss senden können, der zwischen dem Zahnrad und der Magnetismuserzeugungseinheit fließt. Der Drehsensor weist weiterhin eine Erkennungseinheit auf, welche eine Drehung des Zahnrads anhand eines Signals der Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen erkennen kann. Der Drehsensor weist weiterhin ein Gehäuse auf, welches die Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen aufnimmt. Weiterhin weist der Drehsensor eine Bewegungsbegrenzungseinheit an dem Gehäuse auf, welche seitlich des Zahnrads an einer Stelle zwischen einem der Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen und einem anderen aus der Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen liegt, wobei die Bewegungsbegrenzungseinheit einen magnetischen Fremdkörper, der sich an dem Gehäuse festgesetzt hat, an einer Bewegung in einer Richtung hindern kann, in welcher die Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen angeordnet ist.According to one aspect of the present invention, a rotation sensor is capable of detecting rotation of a circumferentially protruded wheel made of a metallic material. In the following description and the claims, a gear is adopted as a concrete example of such a wheel. The rotation sensor includes a magnetism generation unit disposed on one side in a direction in which a tooth protrudes from the gear. The rotation sensor further includes a plurality of magnetism detection elements arranged in a direction substantially perpendicular to a tooth trace of the magnetism generation unit and capable of transmitting a signal in accordance with a magnetic flux flowing between the gear and the magnetism generation unit. The rotation sensor points Furthermore, a detection unit, which can detect a rotation of the gear wheel based on a signal of the plurality of magnetism detection elements. The rotation sensor further includes a housing accommodating the plurality of magnetism detection elements. Further, the rotation sensor has a movement limiting unit on the housing, which is laterally of the gear at a position between one of the plurality of magnetism detection elements and another of the plurality of magnetism detection elements, wherein the movement limiting unit to a foreign magnetic body, which has settled on the housing to can prevent movement in a direction in which the plurality of magnetism recognition elements is arranged.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.Further details, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 schematisch vereinfacht und im Schnitt einen Drehsensor gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 schematically simplified and in section a rotation sensor according to a first embodiment;

2 eine vergrößerte Schnittteilansicht des Drehsensors gemäß der ersten Ausführungsform; 2 an enlarged partial sectional view of the rotation sensor according to the first embodiment;

3 eine Draufsicht auf den Drehsensor gemäß der ersten Ausführungsform; 3 a plan view of the rotary sensor according to the first embodiment;

4A bis 4D jeweils erläuternde Ansichten der Bewegung eines Verunreinigungspartikels, das sich an dem Drehsensor gemäß der ersten Ausführungsform festgesetzt hat; 4A to 4D each explanatory views of the movement of an impurity particle, which has been fixed to the rotation sensor according to the first embodiment;

5 eine grafische Darstellung einer Ausgangscharakteristik des Drehsensors gemäß der ersten Ausführungsform, wenn sich ein Zahnrad in Vorwärtsrichtung dreht; 5 FIG. 10 is a graph showing an output characteristic of the rotation sensor according to the first embodiment when a gear rotates in the forward direction; FIG.

6 eine grafische Darstellung einer Ausgangscharakteristik des Drehsensors gemäß der ersten Ausführungsform, wenn sich das Zahnrad entgegengesetzt zu der Richtung von 5 dreht; 6 10 is a graph showing an output characteristic of the rotation sensor according to the first embodiment when the gear is opposite to the direction of FIG 5 rotates;

7 eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform; 7 a 1 corresponding representation of a second embodiment;

8 eine 2 entsprechende Darstellung der zweiten Ausführungsform; 8th a 2 corresponding representation of the second embodiment;

9 eine 3 entsprechende Darstellung der zweiten Ausführungsform; 9 a 3 corresponding representation of the second embodiment;

10A bis 10D den 4A bis 4D entsprechende Darstellungen der zweiten Ausführungsform; 10A to 10D the 4A to 4D corresponding representations of the second embodiment;

11 eine grafische Darstellung einer Ausgangscharakteristik des Drehsensors der zweiten Ausführungsform, wenn sich das Zahnrad in Vorwärtsrichtung dreht; 11 Fig. 10 is a graph showing an output characteristic of the rotation sensor of the second embodiment when the gear rotates in the forward direction;

12A bis 12D jeweils erläuternde Ansichten der Bewegung eines Verunreinigungspartikels an einem Drehsensor bei einem Vergleichsbeispiel (Stand der Technik); und 12A to 12D respectively explanatory views of the movement of an impurity particle on a rotation sensor in a comparative example (prior art); and

13A bis 13D jeweils erläuternde Darstellungen der Bewegung eines Verunreinigungspartikels an einem Drehsensor bei einem weiteren Vergleichsbeispiel (Stand der Technik). 13A to 13D in each case explanatory illustrations of the movement of an impurity particle on a rotary sensor in a further comparative example (prior art).

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend näher beschrieben.Embodiments of the present invention will be described in more detail below.

Die 1 bis 6 beschreiben einen Drehsensor 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Der Drehsensor 1 erkennt die Umdrehung und die Drehrichtung eines Rads 2, wobei der Drehsensor 1 nicht in Kontakt mit dem Rad 2 ist. Wie bereits dargelegt, weist das Rad an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf, welche im Wesentlichen radial abstehen, wobei als konkretes Ausführungsbeispiel für ein derartiges Rad ein Zahnrad genannt sei. Das Zahnrad 2 ist aus einem magnetischen Material, beispielsweise einem Eisenmaterial, gefertigt. Der Drehsensor 1 kann die Umdrehung und/oder Drehrichtung derartiger Zahnräder erkennen, beispielsweise eines Stellrads, eines Schraubenrads, eines Doppelschraubenrads, eines Kegelrads, eines Tellerrads, eines Hypoidrads oder eines Schneckenrads. Der Drehsensor 1 kann aber auch die Bewegung und/oder Bewegungsrichtung verschiedener (linear wirkender) Stellglieder, beispielsweise einer Zahnstange, erkennen.The 1 to 6 describe a rotation sensor 1 according to the first embodiment. The rotation sensor 1 Detects the rotation and the direction of rotation of a wheel 2 , where the rotation sensor 1 not in contact with the wheel 2 is. As already stated, the wheel has on its outer circumference a plurality of projections, which protrude substantially radially, wherein as a concrete embodiment of such a wheel is called a gear. The gear 2 is made of a magnetic material, such as an iron material. The rotation sensor 1 can detect the rotation and / or direction of rotation of such gears, such as a thumbwheel, a helical gear, a Doppelschraubenrads, a bevel gear, a ring gear, a Hypoidrads or a worm wheel. The rotation sensor 1 but can also detect the movement and / or direction of movement of various (linear acting) actuators, such as a rack.

Der Drehsensor 1 enthält ein Gehäuse 10, einen Magneten 20 als eine Magnetismuserzeugungseinheit, eine integrierte Schaltung 30 als eine Erkennungseinheit, Hall-Elemente 31, 32 und 33 als Magnetismuserkennungselemente, einen vorstehenden Abschnitt 40 als Bewegungsbegrenzungseinheit etc.The rotation sensor 1 contains a housing 10 , a magnet 20 as a magnetism generation unit, an integrated circuit 30 as a recognition unit, Hall elements 31 . 32 and 33 as magnetism recognition elements, a preceding section 40 as movement limiting unit etc.

Gemäß den 1 bis 3 ist das Gehäuse 10 aus einem Harz oder Kunststoff gegossen und weist im Wesentlichen Zylinderform auf. Das Gehäuse 10 ist gebildet mit dem Magneten 20, den Hall-Elementen 31 bis 33, der integrierten Schaltung 30, einer Leitung 11 etc. Das Zahnrad 2 weist Zähne auf, welche jeweils von einem Zahngrund aus vorstehen und in Richtung des Gehäuses 10 weisen. Das Gehäuse 10 weist beispielsweise an einer Seite in Radialrichtung weisend einen Anschluss 12 auf. Der Magnet 20 hat einander entgegengesetzte Magnetpole, welche in einer Richtung verlaufend angeordnet sind, welche der Richtung entspricht, in der einer der Zähne vom Zahngrund des Zahnrads 2 in Richtung Gehäuse 10 vorsteht. Der Magnet 20 erzeugt ein Magnetfeld, um einen Magnetfluss zu verursachen, der durch das Zahnrad 2 fließt.According to the 1 to 3 is the case 10 cast from a resin or plastic and has substantially cylindrical shape. The housing 10 is formed with the magnet 20 , the hall elements 31 to 33 , the integrated circuit 30 , a lead 11 etc. The gear 2 has teeth which protrude from a tooth base and in the direction of the housing 10 point. The casing 10 For example, has a port pointing radially to one side 12 on. The magnet 20 has opposite magnetic poles, which are arranged to extend in a direction corresponding to the direction in which one of the teeth from the tooth root of the gear 2 towards the housing 10 protrudes. The magnet 20 creates a magnetic field to cause a magnetic flux passing through the gear 2 flows.

Die Hall-Elemente 31 bis 33 umfassen ein erstes Hall-Element 31, ein zweites Hall-Element 32 und ein drittes Hall-Element 33, die in dieser Reihenfolge entlang der Radialrichtung des Gehäuses 10 angeordnet sind. Die drei Hall-Elemente 31 bis 33 verlaufen im Wesentlichen auf einer Linie senkrecht zur Flankenlinie 100 des Zahnrads 2. Jedes der Hall-Elemente 31 bis 33 sendet ein Spannungssignal gemäß der Dichte des Magnetflusses, der zwischen dem Zahnrad 2 und dem Magneten 20 fließt. Die integrierte Schaltung 30 erkennt die Umdrehung und Drehrichtung des Zahnrads 2 anhand der Spannungssignale von den Hall-Elementen 31 bis 33. Die integrierte Schaltung 30 sendet ein Sensorsignal über die Leitung 11 an den Anschluss 12.The hall elements 31 to 33 comprise a first Hall element 31 , a second reverb element 32 and a third reverb element 33 in this order along the radial direction of the housing 10 are arranged. The three hall elements 31 to 33 essentially run on a line perpendicular to the flank line 100 of the gear 2 , Each of the hall elements 31 to 33 sends a voltage signal according to the density of the magnetic flux passing between the gear 2 and the magnet 20 flows. The integrated circuit 30 detects the rotation and direction of rotation of the gear 2 based on the voltage signals from the Hall elements 31 to 33 , The integrated circuit 30 sends a sensor signal over the line 11 to the connection 12 ,

Der vorstehende Abschnitt 40 ist bevorzugt einteilig zusammen mit dem Gehäuse 10 aus dem Material des Gehäuses 10 gebildet. Der vorstehende Abschnitt 40 liegt an der Oberfläche des Gehäuses 10, die zur Seite des Zahnrads 2 weist, und liegt nahe dem zweiten Hall-Element 32. Der vorstehende Abschnitt 40 verläuft im Wesentlichen senkrecht zu der Anordnungsrichtung der drei Hall-Elemente 31 bis 33. Der vorstehende Abschnitt 40 verläuft weiterhin in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Flankenlinie 100 des Zahnrads 2. Der vorstehende Abschnitt 40 hat im Querschnitt im Wesentlichen eine Rechteckform. Der vorstehende Abschnitt 40 hat zwei Seitenflächen 41 und 42, welche sich jeweils von einer Oberfläche 13 des Gehäuses 10 auf Seiten des Zahnrads 2 erstrecken. Jede der beiden Seitenflächen 41 und 42 verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 13 des Gehäuses 10. Der vorstehende Abschnitt 40 hat eine obere Oberfläche 43, welche die beiden Seitenflächen 41 und 42 verbindet. Die obere Fläche 43 liegt zu dem Zahnrad 2 weisend und verläuft im Wesentlichen parallel zur Oberfläche 13 des Gehäuses 10. Es ist vorstellbar, dass ein Verunreinigungspartikel, beispielsweise ein magnetischer Fremdkörper, von dem Magneten 20 angezogen werden kann. Folglich kann sich das angezogene Verunreinigungspartikel an der Oberfläche 13 des Gehäuses 10 festsetzen oder kann sich bei einer Drehung des Zahnrads 2 auf der Oberfläche 13 bewegen. In einem solchen Fall stoppt der vorstehende Abschnitt 40 das Verunreinigungspartikel, indem verhindert wird, dass dieses über den vorstehenden Abschnitt 40 hinaus wandert.The previous section 40 is preferably integral with the housing 10 from the material of the housing 10 educated. The previous section 40 lies on the surface of the housing 10 to the side of the gear 2 points, and is close to the second Hall element 32 , The previous section 40 is substantially perpendicular to the arrangement direction of the three Hall elements 31 to 33 , The previous section 40 continues to run in a direction substantially parallel to the flank line 100 of the gear 2 , The previous section 40 has a rectangular shape in cross-section substantially. The previous section 40 has two side surfaces 41 and 42 , each of which is a surface 13 of the housing 10 on the part of the gear 2 extend. Each of the two side surfaces 41 and 42 runs essentially perpendicular to the surface 13 of the housing 10 , The previous section 40 has a top surface 43 showing the two side surfaces 41 and 42 combines. The upper surface 43 lies to the gear 2 pointing and runs substantially parallel to the surface 13 of the housing 10 , It is conceivable that a contaminant particle, such as a magnetic foreign body, from the magnet 20 can be attracted. As a result, the attracted impurity particle may be on the surface 13 of the housing 10 settle or may be at a rotation of the gear 2 on the surface 13 move. In such case, the above section stops 40 the impurity particle by preventing it from passing through the protruding section 40 wander out.

Der vorstehende Abschnitt 40 hat eine Höhe H in Erstreckungsrichtung auf das Zahnrad 2 zu. Die Höhe H des vorstehenden Abschnitts 40 wird kleiner als ein Spalt G zwischen einem entsprechenden Zahn des Zahnrads 2 und dem Gehäuse 10 gemacht, die einander gegenüberliegen, so dass der vorstehende Abschnitt 40 die Bewegung eines Verunreinigungspartikels unterbinden kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt die Höhe H des vorstehenden Abschnitts 40 in einem Bereich zwischen 0.5 mm und 1.0 mm, so dass der vorstehende Abschnitt 40 eine Bewegung eines Verunreinigungspartikels mit einem Durchmesser von 1.5 mm oder weniger unterbinden kann. Es kann auch eine Ausgestaltung verwendet werden, bei der der Spalt G zwischen einem entsprechenden Zahn des Zahnrads 2 und dem Gehäuse 10 1.5 mm beträgt. In einem solchen Fall können die Zähne des Zahnrads 2 ein Verunreinigungspartikel mit einem Durchmesser von mehr als 1.5 mm von der Oberfläche 13 des Gehäuses 10 entfernen.The previous section 40 has a height H in the direction of extent on the gear 2 to. The height H of the protruding section 40 becomes smaller than a gap G between a corresponding tooth of the gear 2 and the housing 10 made that are opposite each other, so the above section 40 can prevent the movement of a contaminant particle. In the present embodiment, the height H of the protruding portion is 40 in a range between 0.5 mm and 1.0 mm, so the above section 40 can prevent movement of a contaminant particle having a diameter of 1.5 mm or less. It may also be used a configuration in which the gap G between a corresponding tooth of the gear 2 and the housing 10 1.5 mm. In such a case, the teeth of the gear can 2 a contaminant particle with a diameter of more than 1.5 mm from the surface 13 of the housing 10 remove.

Der vorstehende Abschnitt 40 hat die Breite W entlang der Richtung, in der die Hall-Elemente 31 bis 33 hintereinander liegend angeordnet sind. Die Breite W des vorstehenden Abschnitts 40 ist größer als die Breite des zweiten Hall-Elements 32 und ist kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem dritten Hall-Element 33. Der vorstehende Abschnitt 40 hat die Länge L entlang der Richtung der Flankenlinie 100 des Zahnrads 2. Die Länge L des vorstehenden Abschnitts 40 ist im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Gehäuses 10, definiert durch die Oberfläche 13. Die Länge L des vorstehenden Abschnitts 40 entlang der Flankenlinie 100 des Zahnrads 2 kann größer als die Länge des Hall-Elements 32 sein.The previous section 40 has the width W along the direction in which the Hall elements 31 to 33 are arranged one behind the other lying. The width W of the protruding section 40 is greater than the width of the second Hall element 32 and is smaller than the distance between the first Hall element 31 and the third Hall element 33 , The previous section 40 has the length L along the direction of the flank line 100 of the gear 2 , The length L of the protruding section 40 is substantially equal to the diameter of the housing 10 , defined by the surface 13 , The length L of the protruding section 40 along the flank line 100 of the gear 2 can be larger than the length of the reverb element 32 be.

Die 4A bis 4D zeigen ein Verunreinigungspartikel oder einen Fremdkörper 3, der von dem Magneten 20 magnetisch angezogen wird und sich an dem Gehäuse 10 anlegt und bei einer Drehung des Zahnrads 2 bewegt wird. Gemäß 4A liegt der Fremdkörper 3 an dem Ort, wo die Dichte des Magnetflusses zwischen dem Zahn A des Zahnrads 2 und dem Magneten 20 hoch ist. Das Zahnrad 2 dreht in 4A nach rechts (Pfeilrichtung). Folglich bewegt sich der Fremdkörper 3 auf der Oberfläche 13 des Gehäuses 10 zusammen mit einer Drehung des Zahnrads 2. Wenn gemäß 4B der Zahn A des Zahnrads 2 an dem vorstehenden Abschnitt 40 vorbeiläuft, gelangt der Fremdkörper 3 in Kontakt mit dem vorstehenden Abschnitt 40. Auf diese Weise behindert der vorstehende Abschnitt 40 eine Weiterbewegung des Fremdkörpers 3. Nachfolgend bewegt sich der Zahn B des Zahnrads 2, der in Drehrichtung gesehen der nachfolgende Zahn ist, auf den vorstehenden Abschnitt 40 zu. Somit wird die Dichte des Magnetflusses, der zwischen dem Zahn B des Zahnrads 2, dem Fremdkörper 3 und dem Magneten 20 fließt, höher als die Dichte des Magnetflusses, der durch den Zahn A des Zahnrads 2, den Fremdkörper 3 und den Magneten 20 fließt. Folglich bewegt sich gemäß 4C der Fremdkörper 3 auf der Oberfläche 13 des Gehäuses 10 in Richtung des Abstands zwischen dem Zahn B des Zahnrads 2 an der Rückseite relativ zur Drehrichtung und dem Magneten 20. Im Ergebnis bewegt sich gemäß 4D der Fremdkörper 3 auf der Oberfläche 13 des Gehäuses 10 bei einer Drehung des Zahns B des Zahnrads 2, bis der Fremdkörper 3 wieder in Anlage mit dem vorstehenden Abschnitt 40 gelangt.The 4A to 4D show an impurity particle or a foreign body 3 that of the magnet 20 magnetically attracted and attached to the housing 10 applies and upon rotation of the gear 2 is moved. According to 4A is the foreign body 3 at the place where the density of the magnetic flux between the tooth A of the gear 2 and the magnet 20 is high. The gear 2 turns in 4A to the right (arrow direction). As a result, the foreign body moves 3 on the surface 13 of the housing 10 along with a rotation of the gear 2 , If according to 4B the tooth A of the gear 2 at the preceding section 40 passes by, the foreign body passes 3 in contact with the preceding section 40 , In this way hinders the above section 40 a further movement of the foreign body 3 , Subsequently, the tooth B of the gear moves 2 , which is seen in the direction of rotation of the subsequent tooth, on the preceding section 40 to. Thus, the density of the magnetic flux that is between the tooth B of the gear 2 , the foreign body 3 and the magnet 20 flows, higher than the density of the magnetic flux, the through the tooth A of the gear 2 , the foreign body 3 and the magnet 20 flows. Consequently, moves according to 4C the foreign body 3 on the surface 13 of the housing 10 in the direction of the distance between the tooth B of the gear 2 at the backside relative to the direction of rotation and the magnet 20 , The result is moving according to 4D the foreign body 3 on the surface 13 of the housing 10 upon rotation of the tooth B of the gear 2 until the foreign body 3 again in contact with the preceding section 40 arrives.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ein Verfahren beschrieben, mit welchem die integrierte Schaltung 30 veranlasst wird, die Umdrehung und die Drehrichtung des Zahnrads 2 anhand der Spannungssignale zu erkennen, welche von den Hall-Elementen 31 bis 33 gesendet werden. In 5 stellt die schematische Darstellung des Zahnrads 2 die Lage der Zähne zum Zeitpunkt t1 dar. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Zahn des Zahnrads 2 gegenüber dem ersten Hall-Element 31. Das Zahnrad 2 bewegt sich in 5 nach rechts. Die vorliegende Drehrichtung des Zahnrads 2 sei als Vorwärtsrichtung festgesetzt. Weiterhin wird angenommen, dass das Verunreinigungspartikel oder der Fremdkörper 3 zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem Zahnrad 2 liegt.The following is with reference to the 5 and 6 a method is described, with which the integrated circuit 30 is caused, the rotation and the direction of rotation of the gear 2 to detect by the voltage signals, which of the Hall elements 31 to 33 be sent. In 5 represents the schematic representation of the gear 2 the position of the teeth at the time t1 dar. At this time is the tooth of the gear 2 opposite the first Hall element 31 , The gear 2 moves in 5 to the right. The present direction of rotation of the gear 2 is set as the forward direction. Furthermore, it is considered that the impurity particle or the foreign body 3 between the first Hall element 31 and the gear 2 lies.

Die von den jeweiligen Hall-Elementen 31 bis 33 ausgeschickten Spannungssignale sind Sinuswellen mit unterschiedlichen Phasen. Das Spannungssignal, welches von jedem der Hall-Elemente 31 bis 33 ausgegeben wird, wird durch eine automatische Verstärkungssteuerung (AGC) korrigiert, welche sich in der integrierten Schaltung 30 befindet, sowie durch eine automatische Offset-Einstellung (AOA). Diese Ausgestaltung verringert Einflüsse aufgrund des Fremdkörpers 3 auf die Sinuswelle vom ersten Hall-Element 31.The of the respective Hall elements 31 to 33 Sent voltage signals are sine waves with different phases. The voltage signal coming from each of the Hall elements 31 to 33 is corrected by an automatic gain control (AGC), which is in the integrated circuit 30 as well as through an automatic offset adjustment (AOA). This embodiment reduces influences due to the foreign body 3 to the sine wave from the first Hall element 31 ,

Die integrierte Schaltung 30 erkennt den Differenzialausgang der ersten und zweiten Hall-Elemente 31 und 32, die einander benachbart sind, und den Differenzialausgang der zweiten und dritten Hall-Elemente 32 und 33, die einander benachbart sind. Die vorliegende Ausgestaltung ermöglicht die Korrektur einer Schwankung im Ausgangssignal eines jeden der Hall-Elemente 31 bis 33 aufgrund von Abmessungstoleranzen im Spalt zwischen dem Zahnrad 2 und einem entsprechenden der Hall-Elemente 31 bis 33. Die integrierte Schaltung 30 verwendet einen Vergleich zwischen der Sinuswelle eines jeden Differenzialausgangs mit zwei Schwellenwerten V1 und V2, um damit die Sinuswelle in Pulssignale umzuwandeln. Somit erhält die integrierte Schaltung 30 einen internen Ausgang P1 und einen internen Ausgang P2. Die integrierte Schaltung 30 vergleicht weiterhin die beiden internen Ausgänge P1 und P2 miteinander. Abhängig von dem Vergleichsergebnis bestimmt die integrierte Schaltung 30 die Drehrichtung des Zahnrads 2. Genauer gesagt, die integrierte Schaltung 30 bestimmt, dass sich das Zahnrad 2 vorwärts dreht, wenn der Zeitpunkt, zu dem das Pulssignal des internen Ausgangs P1 sich vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel ändert, früher als der Zeitpunkt vorliegt, zu dem sich das Pulssignal des internen Ausgangs P2 vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel ändert. In diesem Fall sendet die integrierte Schaltung 30 Pulssignale, die angeben, dass sich das Zahnrad 2 in Vorwärtsrichtung dreht. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Pulssignal, welches eine Vorwärtsdrehung des Zahnrads 2 anzeigt, auf niedrigem Pegel während einer Zeitdauer, die kürzer als eine Zeitdauer ist, in der das Pulssignal auf niedrigem Pegel ist, welches eine umgekehrte Drehung des Zahnrads 2 anzeigt.The integrated circuit 30 Detects the differential output of the first and second Hall elements 31 and 32 which are adjacent to each other and the differential output of the second and third Hall elements 32 and 33 that are adjacent to each other. The present embodiment enables the correction of a fluctuation in the output of each of the Hall elements 31 to 33 due to dimensional tolerances in the gap between the gear 2 and a corresponding one of the Hall elements 31 to 33 , The integrated circuit 30 Uses a comparison between the sine wave of each differential output with two thresholds V1 and V2 to convert the sine wave into pulse signals. Thus receives the integrated circuit 30 an internal output P1 and an internal output P2. The integrated circuit 30 continues to compare the two internal outputs P1 and P2 with each other. Depending on the result of the comparison, the integrated circuit determines 30 the direction of rotation of the gear 2 , More specifically, the integrated circuit 30 that determines the gear 2 when the timing at which the pulse signal of the internal output P1 changes from the low level to the high level is earlier than the time when the pulse signal of the internal output P2 changes from the low level to the high level. In this case, the integrated circuit sends 30 Pulse signals indicating that the gearwheel 2 turns in the forward direction. In the present embodiment, the pulse signal is a forward rotation of the gear 2 indicates, at a low level during a period of time shorter than a period of time in which the pulse signal is at a low level, which is a reverse rotation of the gear 2 displays.

In 6 dreht sich das Zahnrad 2 in der Zeichnung nach links. Diese vorliegende Drehrichtung des Zahnrads 2 wird als umgekehrte Drehung bezeichnet. Es sei weiterhin angenommen, dass das Verunreinigungspartikel oder der Fremdkörper 3 zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem Zahnrad 2 liegt. Das Spannungssignal von jedem der Hall-Elemente 31 bis 33 wird durch AGC und AOA korrigiert. Auf diese Weise können Einflüsse vom Fremdkörper 3 auf den Sinuswellenausgang vom ersten Hall-Element 31 verringert werden.In 6 the gear wheel rotates 2 in the drawing to the left. This present direction of rotation of the gear 2 is called reverse rotation. It is further believed that the contaminant particle or foreign body 3 between the first Hall element 31 and the gear 2 lies. The voltage signal from each of the Hall elements 31 to 33 is corrected by AGC and AOA. In this way, influences can be from the foreign body 3 to the sine wave output from the first Hall element 31 be reduced.

Die integrierte Schaltung 30 erkennt den Differenzialausgang der ersten und zweiten Hall-Elemente 31 und 32, die einander benachbart sind, und den Differenzialausgang der zweiten und dritten Hall-Elemente 32 und 33, die einander benachbart sind. Die integrierte Schaltung 30 führt einen Vergleich zwischen der Sinuswelle eines jeden Differenzialausgangs mit den beiden Schwellenwerten V1 und V2 durch, um damit die Sinuswelle in die Pulssignale umzuwandeln. Damit erhält die integrierte Schaltung 30 den internen Ausgang P1 und den internen Ausgang P2. Weiterhin vergleicht die integrierte Schaltung 30 die beiden internen Ausgänge P1 und P2 miteinander. Abhängig von dem Vergleichsergebnis bestimmt die integrierte Schaltung 30 die Drehrichtung des Zahnrads 2. Insbesondere bestimmt die integrierte Schaltung 30, dass sich das Zahnrad 2 entgegengesetzt dreht, wenn der Zeitpunkt, zu dem das Pulssignal des internen Ausgangs P2 sich vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel ändert, früher als der Zeitpunkt liegt, zu dem das Pulssignal vom internen Ausgang P1 sich vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel ändert. In diesem Fall sendet die integrierte Schaltung 30 Pulssignale gemäß der Drehung des Zahnrads 2, welche anzeigen, dass sich das Zahnrad entgegengesetzt dreht.The integrated circuit 30 Detects the differential output of the first and second Hall elements 31 and 32 which are adjacent to each other and the differential output of the second and third Hall elements 32 and 33 that are adjacent to each other. The integrated circuit 30 performs a comparison between the sine wave of each differential output with the two thresholds V1 and V2 to thereby convert the sine wave into the pulse signals. This preserves the integrated circuit 30 the internal output P1 and the internal output P2. Furthermore, the integrated circuit compares 30 the two internal outputs P1 and P2 with each other. Depending on the result of the comparison, the integrated circuit determines 30 the direction of rotation of the gear 2 , In particular, the integrated circuit determines 30 that is the gear 2 turns counterclockwise when the timing at which the pulse signal of the internal output P2 changes from the low level to the high level is earlier than the time point at which the pulse signal from the internal output P1 changes from the low level to the high level. In this case, the integrated circuit sends 30 Pulse signals according to the rotation of the gear 2 indicating that the gear rotates in the opposite direction.

Die vorliegende Ausführungsform liefert die folgenden Effekte und Vorteile. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der vorstehende Abschnitt 40 dem zweiten Hall-Element 32 auf Seiten des Zahnrads 2 zugeordnet. Diese Ausgestaltung behindert oder unterbindet eine Bewegung des Fremdkörpers 3 über das zweite Hall-Element 32 hinaus zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem dritten Hall-Element 33. Somit kann das zweite Hall-Element 32 das Spannungssignal zu einem passenden Zeitpunkt genau mit der Drehung des Zahnrads 2 aussenden, ohne ein Signal auszugeben, das durch eine Bewegung des Fremdkörpers 3 verursacht wird. Damit kann der Drehsensor 1 die Umdrehung und die Drehrichtung des Zahnrads 2 korrekt erkennen.The present embodiment provides the following effects and advantages. In the present embodiment, the projecting portion is 40 the second Hall element 32 on the part of the gear 2 assigned. This embodiment hinders or prevents movement of the foreign body 3 over the second Hall element 32 out between the first Hall element 31 and the third Hall element 33 , Thus, the second Hall element 32 the voltage signal at a convenient time exactly with the rotation of the gear 2 emit without emitting a signal due to movement of the foreign body 3 is caused. This can be the rotation sensor 1 the rotation and the direction of rotation of the gear 2 recognize correctly.

Weiterhin ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Breite W des vorstehenden Abschnitts 40 größer als die Breite des zweiten Hall-Elements 32 und ist kleiner als der Abstand zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem dritten Hall-Element 33. Diese Ausgestaltung begrenzt eine Bewegung des Fremdkörpers 3 auf den Bereich an der Oberseite des ersten Hall-Elements 31 und des dritten Hall-Elements 33. Folglich ist es möglich, Einflüsse durch die Bewegung des Fremdkörpers 3 auf die Differenzialausgänge zweier benachbarter Hall-Elemente zu verringern. Folglich kann der Drehsensor 1 die Umdrehung und die Drehrichtung des Zahnrads 2 korrekt erkennen.Further, in the present embodiment, the width W of the protruding portion 40 greater than the width of the second Hall element 32 and is smaller than the distance between the first Hall element 31 and the third Hall element 33 , This embodiment limits a movement of the foreign body 3 on the area at the top of the first Hall element 31 and the third Hall element 33 , Consequently, it is possible to influence by the movement of the foreign body 3 to reduce the differential outputs of two adjacent Hall elements. Consequently, the rotation sensor 1 the rotation and the direction of rotation of the gear 2 recognize correctly.

Die 7 bis 11 zeigen einen Drehsensor gemäß einer zweiten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform haben gleiche oder einander entsprechende Teile oder Abschnitte wie bei der ersten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen und eine nochmalige detaillierte Beschreibung hiervon erfolgt nicht.The 7 to 11 show a rotation sensor according to a second embodiment. In this embodiment, the same or corresponding parts or portions as in the first embodiment have the same reference numerals, and a further detailed description thereof is not made.

Bei der zweiten Ausführungsform enthält der Drehsensor 1 das erste Hall-Element 31 und das dritte Hall-Element 33. Die beiden Hall-Elemente 31 und 33 liegen im Wesentlichen auf einer Linie senkrecht zu der Flankenlinie 100 des Zahnrads 2. Der vorstehende Abschnitt 40 liegt auf der Oberfläche des Gehäuses 10 zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem dritten Hall-Element 33. Der vorstehende Abschnitt 40 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung, in der die beiden Hall-Elemente 31 und 33 auf einer Linie liegen. Der vorstehende Abschnitt 40 verläuft in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Flankenlinie 100 des Zahnrads 2. Die Breite des vorstehenden Abschnitts 40 ist geringer als der Abstand zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem dritten Hall-Element 33.In the second embodiment, the rotation sensor includes 1 the first reverb element 31 and the third reverb element 33 , The two hall elements 31 and 33 lie essentially on a line perpendicular to the flank line 100 of the gear 2 , The previous section 40 lies on the surface of the housing 10 between the first Hall element 31 and the third Hall element 33 , The previous section 40 extends substantially perpendicular to the direction in which the two Hall elements 31 and 33 lie on a line. The previous section 40 runs in a direction substantially parallel to the flank line 100 of the gear 2 , The width of the protruding section 40 is less than the distance between the first Hall element 31 and the third Hall element 33 ,

Die 10A bis 10D zeigen das Verunreinigungspartikel oder den Fremdkörper 3, der sich an dem Gehäuse 10 festgesetzt hat und sich mit einer Drehung des Zahnrads 2 bewegt. Die Bewegung des Fremdkörpers 3 ist hierbei im Wesentlichen gleich wie bei der obigen ersten Ausführungsform, so dass eine nähere Beschreibung der Bewegung hier weggelassen ist.The 10A to 10D show the impurity particle or the foreign body 3 that is attached to the case 10 has set and with a rotation of the gear 2 emotional. The movement of the foreign body 3 is substantially the same as in the above first embodiment, so that a more detailed description of the movement is omitted here.

In 11 wird ein Verfahren beschrieben, mit welchem die integrierte Schaltung 30 veranlasst wird, die Umdrehung des Zahnrads 2 anhand der Spannungssignale zu erkennen, welche von den Hall-Elementen 31 und 33 ausgegeben werden. In 11 stellt die schematische Darstellung des Zahnrads 2 die Lage der Zähne hiervon zu einer Zeit t1 dar. Zu diesem Zeitpunkt liegt ein Zahn des Zahnrads 2 gegenüber dem ersten Hall-Element 31. Das Zahnrad 2 dreht vorwärts (nach rechts in 11). Es sei angenommen, dass der Fremdkörper 3 zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem Zahnrad 2 liegt. Das von jedem der Hall-Elemente 31 und 33 ausgesendete Spannungssignal wird mittels AGC und AOA korrigiert. Damit können Einflüsse auf die Sinuswelle, welche vom ersten Hall-Element 31 ausgegeben wird, wobei die Einflüsse von dem Fremdkörper 3 herrühren, verringert werden. Die integrierte Schaltung 30 erkennt den Differenzialausgang der benachbarten ersten und dritten Hall-Elemente 31 und 33. Die integrierte Schaltung 30 führt weiterhin einen Vergleich zwischen der Sinuswelle des Differenzialausgangs mit den beiden Schwellenwerten V1 und V2 durch, um damit die Sinuswelle in ein Pulssignal umzusetzen. Auf diese Weise gibt der Drehsensor 1 Pulssignale gemäß der Umdrehung des Zahnrads 2 aus.In 11 describes a method by which the integrated circuit 30 is caused, the rotation of the gear 2 to detect by the voltage signals, which of the Hall elements 31 and 33 be issued. In 11 represents the schematic representation of the gear 2 the position of the teeth thereof at a time t1. At this time, there is a tooth of the gear 2 opposite the first Hall element 31 , The gear 2 turn forwards (to the right in 11 ). It is believed that the foreign body 3 between the first Hall element 31 and the gear 2 lies. That of each of the Hall elements 31 and 33 emitted voltage signal is corrected by means of AGC and AOA. This can influence the sine wave from the first Hall element 31 is output, the influences of the foreign body 3 be reduced. The integrated circuit 30 Detects the differential output of the adjacent first and third Hall elements 31 and 33 , The integrated circuit 30 continues to make a comparison between the sine wave of the differential output with the two thresholds V1 and V2, thereby converting the sine wave into a pulse signal. In this way, the rotation sensor gives 1 Pulse signals according to the rotation of the gear 2 out.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der vorstehende Abschnitt 40 zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem dritten Hall-Element 33 angeordnet. Die vorliegende Ausgestaltung hindert den Fremdkörper 3 daran, sich zwischen dem ersten Hall-Element 31 und dem dritten Hall-Element 33 zu bewegen. Damit sind die Hall-Elemente 31 und 33 in der Lage, das Spannungssignal zu richtigen Zeitpunkten genau zusammen mit der Drehung des Zahnrads 2 auszugeben, ohne ein Signal auszugeben, das durch eine Bewegung des Fremdkörpers 3 erzeugt wird. Damit kann der Drehsensor 1 die Umdrehung des Zahnrads 2 korrekt erfassen.In the present embodiment, the projecting portion is 40 between the first Hall element 31 and the third Hall element 33 arranged. The present embodiment prevents the foreign body 3 Remember, between the first Hall element 31 and the third Hall element 33 to move. These are the hall elements 31 and 33 able to match the voltage signal at the right time exactly along with the rotation of the gear 2 output without emitting a signal caused by movement of the foreign body 3 is produced. This can be the rotation sensor 1 the rotation of the gear 2 capture correctly.

<Andere Ausführungsformen>Other Embodiments

In den obigen Ausführungsformen sind das Gehäuse und der vorstehende Abschnitt einteilig ausgeführt. Das Gehäuse und der vorstehende Abschnitt können jedoch auch als separate Elemente ausgeführt werden und beispielsweise durch ein Kleben, einen Passsitz oder eine sonstige Verbindungsmöglichkeit zusammengefügt werden.In the above embodiments, the housing and the projecting portion are integrally formed. However, the housing and the protruding portion may also be embodied as separate elements and joined together, for example, by gluing, snug or other means of connection.

In den obigen Ausführungsformen ist der vorstehende Abschnitt aus einem Harz oder Kunststoff, also einem nichtmagnetischen Material, geformt. Es sei festzuhalten, dass der vorstehende Abschnitt auch aus einem magnetischen Material sein kann, also beispielsweise einem Metall.In the above embodiments, the protruding portion is formed of a resin or plastic, that is, a non-magnetic material. It should be noted that the preceding section can also be made of a magnetic material, so for example a metal.

Weiterhin ist in den obigen Ausführungsformen das Gehäuse mit dem vorstehenden Abschnitt in Form eines Bauteils ausgelegt. Der vorstehende Abschnitt kann jedoch auch in Form einer Mehrzahl vorstehender Elemente ausgebildet sind. Der vorstehende Abschnitt muss nicht die gezeigte geradlinige Form haben, sondern kann vom Zahnrad 2 aus gesehen auch eine gekrümmte Form, Wellenform etc. haben. Der Querschnitt des vorstehenden Abschnitts ist nicht auf die beschriebene und gezeigte Rechteckform beschränkt und es können auch andere Querschnittsformen gewählt werden, beispielsweise eine Dreiecksform, eine halbrunde Form etc.Furthermore, in the above embodiments, the housing is designed with the protruding portion in the form of a component. However, the protruding portion may be formed in the form of a plurality of protruding elements. The protruding section need not have the straight line shape shown, but may be from the gear 2 also have a curved shape, waveform, etc. The cross section of the protruding portion is not limited to the described and shown rectangular shape, and other cross sectional shapes may be selected, for example, a triangular shape, a semicircular shape, etc.

In den obigen Ausführungsformen steht der vorstehende Abschnitt von der Oberfläche des Gehäuses vor, um als eine Bewegungsbegrenzungseinheit zu wirken. Alternativ kann auch eine Vertiefung in der Oberfläche des Gehäuses ausgebildet werden, welche dann als Bewegungsbegrenzungseinheit dient. Genauer gesagt, die Vertiefung kann von der Oberfläche des Gehäuses in Richtung des Magneten zurückspringen und im Wesentlichen parallel zu der Flankenlinie des Zahnrads sein.In the above embodiments, the protruding portion protrudes from the surface of the housing to act as a movement restricting unit. Alternatively, a recess in the surface of the housing can be formed, which then serves as a movement limiting unit. More specifically, the recess may spring back from the surface of the housing in the direction of the magnet and be substantially parallel to the flank line of the gear.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Hall-Elemente in das Gehäuse eingebettet. Es kann jedoch auch nur ein Teil eines Hall-Elements oder aller Hall-Elemente eingegossen sein.In the embodiments described above, the Hall elements are embedded in the housing. However, it may be cast only a part of a Hall element or all Hall elements.

Weiterhin ist in den obigen Ausführungsformen der Südpol (S) des Magneten auf Seiten des Zahnrads angeordnet und der Nordpol (N) des Magneten liegt auf der dem Zahnrad abgewandten Seite. Die Anordnung kann jedoch umgekehrt sein, das heißt, der Nordpol (N) des Magneten liegt auf Seiten des Zahnrads und der Südpol (S) des Magneten liegt auf der vom Zahnrad abgewandten Seite.Furthermore, in the above embodiments, the south pole (S) of the magnet is disposed on the side of the gear and the north pole (N) of the magnet is on the side facing away from the gear. However, the arrangement may be reversed, that is, the north pole (N) of the magnet lies on the side of the gear and the south pole (S) of the magnet lies on the side facing away from the gear.

In den obigen Ausführungsformen wurde als Magnetismuserzeugungseinheit ein Permanentmagnet verwendet. Es können jedoch auch andere Magnetismuserzeugungsvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise ein Elektromagnet.In the above embodiments, a permanent magnet was used as the magnetism generating unit. However, other magnetism generating devices may be used, for example, an electromagnet.

Weiterhin ist in den obigen Ausführungsformen ein Hall-Element oder sind mehrere Hall-Elemente als Magnetismuserkennungselement verwendet worden. Es sei jedoch festzuhalten, dass auch andere Magnetismuserkennungsvorrichtungen als Magnetismuserkennungselement verwendet werden können, beispielsweise magnetoresistive Elemente (MRE).Furthermore, in the above embodiments, one Hall element or plural Hall elements have been used as the magnetism detection element. It should be noted, however, that other magnetism detection devices may be used as the magnetism detection element, such as magnetoresistive elements (MRE).

In den obigen Ausführungsformen ist die integrierte Schaltung als die Erkennungseinheit in dem Gehäuse aufgenommen. Es kann jedoch auch eine andere Vorrichtung, beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU) mit dem Anschluss des Verbinders verbunden werden und als Erkennungseinheit verwendet werden.In the above embodiments, the integrated circuit is accommodated as the detection unit in the housing. However, another device such as an electronic control unit (ECU) may be connected to the connector of the connector and used as a detection unit.

Gemäß der vorliegenden Erfindung vermag der Drehsensor die Drehung eines an seinem Außenumfang mit wenigstens einem Vorsprung versehenen Rads, insbesondere eines Zahnrads, zu erkennen, das aus einem metallischen Material ist. Der Drehsensor enthält die Magnetismuserzeugungseinheit, die Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen, die Erkennungseinheit, das Gehäuse und die Bewegungsbegrenzungseinheit. Die Magnetismuserzeugungseinheit weist in eine Richtung und zu einer Seite hin, in der der Vorsprung (Zahn) von dem Rad (Zahnrad) vorsteht. Die Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen liegt in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Flankenlinie des Zahnrads, gesehen von der Seite der Magnetismuserzeugungseinheit her, und sendet ein Signal entsprechend dem Magnetfluss, der zwischen dem Zahnrad und der Magnetismuserzeugungseinheit fließt. Die Erkennungseinheit kann eine Drehung des Zahnrads entsprechend dem Signal der Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen erkennen. Das Gehäuse nimmt die Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen auf. Die Bewegungsbegrenzungseinheit ist an dem Gehäuse auf Seiten des Zahnrads angeordnet und liegt zwischen den Magnetismuserkennungselementen und kann einen magnetischen Fremdkörper, der sich an dem Gehäuse angelegt hat, an einer Bewegung in einer Richtung hindern, in der die Magnetismuserkennungselemente hintereinander aufgereiht angeordnet sind.According to the present invention, the rotation sensor is capable of detecting the rotation of a wheel provided with at least one protrusion on its outer circumference, in particular a gear made of a metallic material. The rotation sensor includes the magnetism generation unit, the plurality of magnetism detection elements, the detection unit, the housing, and the movement restriction unit. The magnetism generating unit faces in a direction and to a side in which the protrusion (tooth) protrudes from the wheel (gear). The plurality of magnetism detection elements lie in a direction substantially perpendicular to a tooth trace of the gear seen from the side of the magnetism generation unit and send a signal corresponding to the magnetic flux flowing between the gear and the magnetism generation unit. The detection unit can detect rotation of the gear in accordance with the signal of the plurality of magnetism detection elements. The housing accommodates the plurality of magnetism detection elements. The movement restricting unit is disposed on the housing on the side of the gear and is interposed between the magnetism detecting elements and is capable of preventing a foreign magnetic body applied to the housing from moving in a direction in which the magnetism detecting elements are arranged in line.

Mit der vorliegenden Ausgestaltungsform sind die Magnetismuserkennungselemente in der Lage, ein Signal zu einem korrekten Zeitpunkt abhängig von der Drehung des Zahnrads auszugeben, ohne ein Signal auszugeben, das durch eine Bewegung des magnetischen Fremdkörpers erzeugt wird. Folglich kann die Erkennungseinheit eine Drehung und/oder Drehrichtung des Rads korrekt erkennen. Somit wird die Erkennungsgenauigkeit durch den Drehsensor verbessert.With the present embodiment, the magnetism detection elements are capable of outputting a signal at a correct timing depending on the rotation of the gear without outputting a signal generated by a movement of the foreign magnetic body. Consequently, the detection unit can correctly detect a rotation and / or a direction of rotation of the wheel. Thus, the recognition accuracy is improved by the rotation sensor.

Die Bewegungsbegrenzungseinheit kann ein vorstehender Abschnitt sein, der von dem Gehäuse in Richtung des Rads (Zahnrads) vorsteht und sich im Wesentlichen parallel zu der Flankenlinie erstreckt. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass eine Bewegung des magnetischen Fremdkörpers in einer Richtung unterbunden oder zumindest behindert wird, in der die Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen in einer Linie untereinander angeordnet ist, indem der magnetische Fremdkörper in Anlage mit dem vorstehenden Abschnitt ist.The movement restricting unit may be a projecting portion projecting from the housing toward the wheel (gear) and extending substantially parallel to the flank line. This configuration enables movement of the foreign magnetic body to be inhibited or at least impeded in a direction in which the plurality of magnetism recognition elements are arranged in line with each other by the foreign magnetic body being in abutment with the protruding portion.

Das Gehäuse und die Bewegungsbegrenzungseinheit können einteilig aus einem nichtmagnetischen Material gebildet sein. Dies ermöglicht eine Verringerung der Herstellungskosten des gesamten Drehsensors. The housing and the movement limiting unit may be integrally formed of a non-magnetic material. This allows a reduction in the manufacturing cost of the entire rotary sensor.

Das Magnetismuserkennungselement kann ein erstes Magnetismuserkennungselement, ein zweites Magnetismuserkennungselement und ein drittes Magnetismuserkennungselement aufweisen, die in dieser Reihenfolge in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Flankenlinie des Zahnrads angeordnet sind. In diesem Fall wird die Bewegungsbegrenzungseinheit zu dem Zahnrad hin weisend im Wesentlichen gegenüber dem zweiten Magnetismuserkennungselement angeordnet. Dies erlaubt, dass eine Bewegung eines magnetischen Fremdkörpers zwischen dem ersten Magnetismuserkennungselement und dem dritten Magnetismuserkennungselement über das zweite Magnetismuserkennungselement hinaus unterbunden wird. Folglich kann die Genauigkeit des Drehsensors bei der Erkennung der Drehrichtung des Zahnrads verbessert werden.The magnetism detection element may include a first magnetism detection element, a second magnetism detection element, and a third magnetism detection element arranged in this order in a direction substantially perpendicular to the tooth trace of the gear. In this case, the movement limiting unit is arranged facing the gear substantially opposite to the second magnetism detecting element. This allows movement of a foreign magnetic body between the first magnetism detection element and the third magnetism detection element to be inhibited beyond the second magnetism detection element. As a result, the accuracy of the rotation sensor in detecting the rotation direction of the gear can be improved.

Die Breite der Bewegungsbegrenzungseinheit in der Richtung, in der die Mehrzahl von Magnetismuserkennungselementen hintereinander angeordnet ist, kann größer sein als die Breite des zweiten Magnetismuserkennungselements und kleiner als die Breite zwischen dem ersten und dem dritten Magnetismuserkennungselement. Diese Ausgestaltungsform begrenzt eine Bewegung eines magnetischen Fremdkörpers zwischen dem ersten Magnetismuserkennungselement und dem zweiten Magnetismuserkennungselement und begrenzt eine Bewegung eines magnetischen Fremdkörpers zwischen dem zweiten Magnetismuserkennungselement und dem dritten Magnetismuserkennungselement.The width of the movement limiting unit in the direction in which the plurality of magnetism recognition elements are arranged one behind the other may be larger than the width of the second magnetism recognition element and smaller than the width between the first and third magnetism recognition elements. This embodiment limits movement of a foreign magnetic body between the first magnetism detection element and the second magnetism detection element, and limits movement of a foreign magnetic body between the second magnetism detection element and the third magnetism detection element.

Die Magnetismuserkennungselemente können das erste und das dritte Magnetismuserkennungselement aufweisen, welche in dieser Reihenfolge in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Flankenlinie des Zahnrads angeordnet sind. In diesem Fall wird die Bewegungsbegrenzungseinheit an einer Stelle zwischen dem ersten und dem dritten Magnetismuserkennungselement angeordnet und weist in Richtung des Zahnrads. Diese Ausgestaltungsform begrenzt eine Bewegung eines magnetischen Fremdkörpers zwischen dem ersten Magnetismuserkennungselement und dem dritten Magnetismuserkennungselement. Folglich wird die Genauigkeit des Drehsensors bei einer Erkennung der Drehung des Zahnrads verbessert.The magnetism detection elements may include the first and third magnetism detection elements arranged in this order in a direction substantially perpendicular to the tooth trace of the gear. In this case, the movement limiting unit is disposed at a position between the first and third magnetism detecting elements and faces the gear. This embodiment limits movement of a foreign magnetic body between the first magnetism detection element and the third magnetism detection element. Consequently, the accuracy of the rotation sensor is improved upon detection of the rotation of the gear.

Bei einem erfindungsgemäßen Drehsensor liegen somit insoweit zusammenfassend Magnetismuserkennungselemente in einer Anordnungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Flankenlinie eines Zahnrads, gesehen von einer Magnetismuserzeugungseinheit aus und senden ein Signal entsprechend einem Magnetfluss zwischen dem Zahnrad und der Magnetismuserzeugungseinheit aus. Eine Erkennungseinheit erkennt eine Drehung des Zahnrads entsprechend dem Signal. Ein Gehäuse nimmt die Magnetismuserkennungselemente auf. Eine Bewegungsbegrenzungseinheit ist an dem Gehäuse angeordnet, weist zu dem Zahnrad und liegt an einer Stelle zwischen dem Magnetismuserkennungselementen, um einen magnetischen Fremdkörper, der sich an dem Gehäuse festgesetzt hat, an einer Bewegung in Richtung der Anordnungsrichtung der Magnetismuserkennungselemente zu hindern.Thus, in a rotary sensor according to the present invention, magnetism detecting elements in an arrangement direction are substantially perpendicular to a tooth trace of a magnetism generating unit and emit a signal corresponding to a magnetic flux between the toothed wheel and the magnetism generating unit. A detection unit detects a rotation of the gear corresponding to the signal. A housing accommodates the magnetism detection elements. A movement restricting unit is disposed on the housing, faces the gear, and is located at a position between the magnetism detecting elements to prevent a foreign magnetic body set on the housing from moving in the direction of the arrangement direction of the magnetism detecting elements.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen hiervon beschrieben; es versteht sich, dass diese Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und Abwandlungen rein illustrativ und nicht einschränkend ist. Der Gegenstand und Umfang der vorliegenden Erfindung ergibt sich alleine aus den nachfolgenden Ansprüchen und deren Äquivalente.The present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof; It should be understood that this description of preferred embodiments and modifications is merely illustrative and not restrictive. The object and scope of the present invention will become more apparent from the following claims and their equivalents.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 8-338850 A [0002, 0002, 0002, 0003]
JP 2000-310646 A [0002, 0003]

Claims

A rotation sensor that detects the rotation of a gear ( 2 ) is detectable from a metallic material, wherein the rotation sensor comprises: a magnetism generation unit ( 20 ) arranged in a direction in which a tooth from the tooth root of the gear ( 2 ); a plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ) which are in a direction substantially perpendicular to a flank line ( 100 ) of the gear ( 2 ) seen by the magnetism generation unit ( 20 ) are arranged out and output a signal corresponding to a magnetic flux which is between the gear ( 2 ) and the magnetism generation unit ( 20 ) flows; a recognition unit ( 30 ), which rotation of the gear ( 2 ) according to the signal of the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ) can recognize; a housing ( 10 ) containing the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ) holds; and a movement limiting unit ( 40 ) attached to the housing ( 10 ) is arranged and on the side of the gear ( 2 ) at a position between one of the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ) and another of the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ), wherein the movement limiting unit ( 40 ) a movement of a magnetic foreign body ( 3 ) located on the housing ( 10 ) has been able to limit in a direction in which the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ) is arranged.

The rotation sensor according to claim 1, wherein the movement limiting unit ( 40 ) a previous section ( 40 ), of the housing ( 10 ) in the direction of gear ( 2 ) protrudes and substantially parallel to the flank line ( 100 ) of the gear ( 2 ).

The rotation sensor according to claim 1 or 2, wherein the housing ( 10 ) and the movement limiting unit ( 40 ) are integrally formed of a non-magnetic material.

The rotation sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ) a first magnetism recognition element ( 31 ), a second magnetism recognition element ( 32 ) and a third magnetism recognition element ( 33 ) arranged in this order in a direction substantially perpendicular to the flank line ( 100 ) of the gear ( 2 ), wherein the movement limiting unit ( 40 ) on the side of the gear ( 2 ) with respect to the second magnetism recognition element ( 32 ) is arranged.

The rotation sensor according to claim 4, wherein the movement limiting unit ( 40 ) has a width (W) in a direction in which the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ), wherein the width (W) of the movement-limiting unit ( 40 ) greater than a width of the second magnetism detection element ( 32 ) and wherein the width (W) of the motion-limiting unit ( 40 ) smaller than a distance between the first magnetism recognition element ( 31 ) and the third magnetism recognition element ( 33 ).

The rotation sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 33 ) a first magnetism recognition element ( 31 ) and a third magnetism recognition element ( 33 ), which in a direction substantially perpendicular to the flank line ( 100 ) of the gear ( 2 ), wherein the movement limiting unit ( 40 ) on the side of the gear ( 2 ) at a position between the first magnetism recognition element ( 31 ) and the third magnetism recognition element ( 33 ) is arranged.

The rotation sensor according to claim 4 or 5, wherein the movement limiting unit ( 40 ) a length (L) along the flank line ( 100 ) and the length (L) of the motion-limiting unit ( 40 ) greater than a length of the second magnetism detection element ( 32 ).

The rotation sensor according to claim 7, wherein the length (L) of the movement-limiting unit ( 40 ) substantially equal to the diameter of the housing ( 10 ).

The rotary sensor according to one of claims 1 to 8, wherein the housing ( 10 ) the magnetism generation unit ( 20 ) and the magnetism generation unit ( 20 ) across the plurality of magnetism recognition elements ( 31 . 32 . 33 ) the gear ( 2 ) is opposite.

The rotary sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the gear ( 2 ) at least one of its teeth in the direction of the magnetism generation unit ( 20 ) protrudes in a direction in which the at least one tooth from the tooth root of the gear ( 2 ) protrudes.